485芯片使中存在的主要问题.docVIP

485芯片使用中存在的主要问题： 当有高频脉冲从RJ45网络接口进入，流向83485芯片时，传输线对高频信号而言就是相当于电感，因此对于高频瞬态干扰，接地线实际等同于开路。这样的瞬态干扰虽然持续时间短暂，但可能会有成百上千伏的电压，高频脉冲耦合进内部线路对83485芯片和EMP240产生幅度很高的瞬态干扰，将芯片烧坏，严重的甚至把RJ45网络接口座都炸裂。 485接口芯片在使用、焊接或设备运输的过程中都有可能受到静电的冲击而损坏。 在接到维修工程的时候，工程人员去现场调查维修，就发现很多接口被烧坏 很大部分是因为学校的接地线是虚的，使得防范雷击瞬态高压的效果大大降低，当有雷电通过，端口瞬间大电流，使得芯片烧坏，接地处理不当往往会导致电子系统不能稳定工作甚至危及系统安全。 4、83485输出能力有限。有时应用比较多，485总路线上有可能同时接很多节点，此时差分信号接入口线对外输出电流会比较大，若V485前端供电电路输出不够，也是容易损坏芯片的 5、共模干扰：485总线虽采用差分方式传输信号，似乎并不需要相对于某个参照点来判定信号，系统只需检测两线之间的电位差就可以了，但有人往往忽视了任何485接口IC总有一定的共模电压承受范围，如一般的-7～+12V，只有满足这个条件，整个网络才能正常工作。当网络线路中共模电压超出此范围时就会影响通信的稳定可靠，甚至损坏接口。比如当发送器A向接收器B发送数据时，发送器A的输出共模电压为VOS，由于两个系统具有各自独立的接地系统，存在着地电位差VGPD，那么接收器输入端的共模电压VCM就会达到VCM=VOS+VGPD。RS-485标准规定VOS≤3V，但VGPD可能会有很大幅度如十几伏甚至上百伏，且可能伴有强干扰（快速波动），致使接收器共模输入超出正常范围并在传输线路上产生干扰电流，轻则影响正常通信，重则损坏通信接口电路。 83485接口电路示意图： 图二 目前对485接口的保护措施： 1、在网络接口RJ45第三脚和第六脚处（即83485芯片的第六第七脚）增加TSS管，防止瞬间高压产生高电流烧坏83485芯片继而烧坏EMP240芯片。电路图如下图。 图三 2、采用上下拉电阻，保证差分信号进入的电压的稳定，提高83485芯片电路的可靠性。 三、保护方案： 第一种：隔离保护 83485收发器的差分输入端对地共模电压范围为-7V到+12V，只有满足这个条件才能正常工作，隔离保护是把数据端口与主器件电路隔离，将数据的信号地与任何固定的地连接隔离。光隔离器是利用光信号将电气信号实现转换，消除了电气连续性。只要电路的漂浮电平不超过隔离器的额定击穿电压（通常1000-2500V），端口就不会损坏。完全隔离则有效的抑制了高共模电压的产生，大大降低了83485的损坏率，提高了系统的稳定性。 下图为一个使用光电隔离方式连接的83485R芯片的示范电路，可以被直接嵌入实际的 83485应用电路中微处理器的 UART串口的 RXD 、TXD 通过光电隔离电路连接83485芯片的 RO、DI 引脚，控制信号 R/D 同样经光电隔离电路去控制 83485芯片的 DE和/RE 引脚。 由微处理器输出的R/D 信号通过光电隔离器件控制 83485 芯片的发送器/接收器使能：R/D 信号为“1”，则 83485 芯片的 DE 和/RE 引脚为“1”，发送器有效，接收器禁止, 此时微处理器可以向 RS-485 总线发送数据字节；R/D 信号为“0 ”，则 83485 芯片的 DE数据字节。任一时刻，83485 芯片中的“接收器”和“发送器”只能够有 1 个处于工作状态。 图四 优缺点分析： 该类保护对共模瞬变很有效，但是该保护并不吸收或者分流浪涌能量，因此对瞬变状态的持续时间不敏感。存在电路体积过大、电路繁琐、分立器件过多、传输速率受光电器件限制等缺点，对整个系统的稳定性也有一定的影响。 第二种：分流保护 分流保护的目的是使有害电流到达数据端口之前由保护器件将泄放。 在差分信号输入端（即EL83485芯片的第六第七脚）分别加上一路FFPTC（快速自恢复熔断器）和TVS管（瞬态电压抑制二极管）形成回路。 第一层保护是由响应速度较快的TVS管构成，在反向应用条件下，当承受一个高能量的大脉冲时，TVS工作阻抗立即降至极低的导通值，从而允许大电流通过，同时把电压钳制在预定水平，其响应时间仅为10-12毫秒，允许的正向浪涌电流在TA＝250C，T＝10ms条件下，可达50～200A。双向TVS可在正反两个方向吸收瞬时大脉冲功率，并把电压钳制到预定水平，正如电路图中，钳位于 6.8V 的TVS 管 V4 、V5 、V6 都是用来保护83485 芯片的，避免83485 芯片线在受外界干扰时（雷击、浪涌）产生的高压损坏 83485 收发器。可用